Способ автоматизированного анализа клеток крови посредством описания лейкоцитов на основе оптических особенностей структуры ядер



Способ автоматизированного анализа клеток крови посредством описания лейкоцитов на основе оптических особенностей структуры ядер
Способ автоматизированного анализа клеток крови посредством описания лейкоцитов на основе оптических особенностей структуры ядер

 


Владельцы патента RU 2612007:

федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский ядерный университет МИФИ" (НИЯУ МИФИ) (RU)

Изобретение относится к медицине и может быть использовано для автоматизированного анализа клеток крови посредством описания лейкоцитов на основе оптических особенностей структуры ядер. Для этого в компьютерном анализаторе изображений клеток определяют количественные характеристики клетки крови, значения которых получают расчетным путем на основании измерений, выполненных по микроскопическим изображениям внутренних структур ядра лейкоцита. При этом представляют изображения ядра клетки крови в виде совокупности светлых и темных объектов - структурных элементов, отражающих такие визуально наблюдаемые в микроскопическом изображении характерные объекты анализа, как «зерна» в изображении грубой структуры хроматина, «ячейки» в сетчатой структуре хроматина. Выделение светлых и темных структурных элементов в изображении ядра клетки крови выполняют путем сегментации, сочетающей бинаризацию с различными уровнями порогового ограничения с применением логических функций конъюнкции и дизъюнкции для объединения частей объектов. Причем для количественного описания выделенных структурных элементов, соответствующих оптическим характеристикам структуры ядра клетки крови, измеряют следующие морфологические характеристики объектов: площадь S, средний радиус Ra, среднеквадратический радиус Rms, максимальный Rmax и минимальный радиусы Rmin, момент инерции Mi, относительный момент инерции Kmi (отношение момента инерции объекта к моменту инерции равновеликого круга), относительный периметр Кр (отношение половины периметра к корню из площади, умноженной на π), средний диаметр Фере Da, максимальный Dmax, минимальный Dmin и среднеквадратический Dms диаметр Фере, Kd - отношение максимального диаметра Фере к минимальному диаметру Фере; для группы структурных элементов ядра клетки крови рассчитывают количественные характеристики клетки крови: Sda - сумма средних диаметров Фере, Sf - сумма коэффициентов формы, Srms - сумма среднеквадратических радиусов; Sdms - сумма среднеквадратических диаметров, Smir - сумма относительных моментов инерции объектов. Рассчитывают статистические оценки параметров распределения значений морфологических характеристик, по выборке выделенных на изображении ядра клетки структурных элементов. Изобретение позволяет выявить в автоматическом режиме наличие острого лейкоза посредством количественного описания структуры хроматина ядра лейкоцита. 3 ил.

 

Изобретение относится к медицине и направлено на автоматизацию морфологического исследования при диагностике острого лейкоза посредством измерения характеристик структуры ядер клеток крови для снижения ошибки их классификации.

В решении предложен подход к количественному описанию структуры хроматина ядра бластных клеток крови. Предложен способ классификации клеток крови на основе измерения характеристик структуры ядер и их описания набором признаков. Применение метода компьютерного анализа изображений клеток крови может дать дополнительную информацию о строении клетки, на основе чего позволит отнести ее к разряду нормальной или патологической. Информация о принадлежности клеток к той или иной линии кроветворения, степени их дифференцировки позволяет уточнить направление диагностических исследований, сориентироваться в выборе схемы лечения.

В работах, посвященных компьютерному анализу микроскопических изображений мазков крови, рассматривается решение задач обнаружения и классификации лейкоцитов в микроскопическом изображении мазков крови, при этом расчет формулы крови проводится по следующим типам клеток: «лимфоциты», «моноциты», «нейтрофилы (палочкоядерные и сегментоядерные)», «базофилы», «эозинофилы», «прочие». Одной из важных нерешенных проблем остается задача выявления среди типа «прочих клеток» разных видов бластных клеток (монобласты, миелобласты, лимфобласты, эритробласты, мегакариобласты), незрелых клеток (пролимфоцитов, промиелоцитов, и т.п.) и реактивных клеток (атипичные мононуклеары, активированные лимфоциты и т.п.) В1. В рамках отмеченной задачи особо следует отметить необходимость разработки методов, направленных на снижение ошибки обнаружения бластных клеток.

Известно решение [1]:

1. Способ визуализации форменных элементов крови птиц (тромбоцитов, ретикулоцитов, эритроцитов), включающий перемешивание крови с основным красителем, суправитальное окрашивание, сушку сделанных на предметных стеклах мазков, фиксацию их в течение трех минут, докрашивание и микроскопирование под иммерсией, отличающееся тем, что окрашивание нестабилизированной крови проводят красителем бриллианткрезилблау при температуре 18-20°C в течение 20-40 мин, причем перемешивание ее с красителем проводят ламинарно в замкнутом объеме в течение 30 с, после сушки мазков фиксируют их в растворе-фиксаторе по Лейшману, докрашивают в течение 10 мин разбавленным раствором красителя-фиксатора по Лейшману, промывают буферным раствором, причем при микроскопировании дополнительно получают информацию о наличии клеток лимфоцитарного ряда на одном мазке.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что разбавленный раствор красителя-фиксатора по Лейшману готовят путем разведения его с буфером в соотношении 1:1, используют буферный раствор с pH=6,8-7,2, состоящий из 0,95% натрия фосфорнокислого двузамещенного и 0,907% калия фосфорнокислого однозамещенного.

3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что для промывания мазков используют буферный раствор по п. 2.

4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что на мазке одномоментно визуализируют эритроциты - в виде вытянутых эллипсоидов с резко оксифильной цитоплазмой, насыщенной гемоглобином, ядром интенсивного сине-фиолетового цвета с плотной структурой хроматина, ретикулоциты - в форме вытянутых эллипсоидов с четко выделяющейся зернисто-ниточной субстанцией в виде синей сеточки на розовом (оксифильном) фоне и ядром от светло-синего до фиолетового цвета, базофилы - в виде темно-фиолетовых клеток округлой формы с плохо просматривающимися ядрами из-за зернистости, которая накладывается на ядерные и цитоплазматические структуры, эозинофилы - в виде клеток округлой формы с эксцентрично расположенным светло-фиолетовым ядром и светло-голубой цитоплазмой с круглой зернистостью от темно-красного до светло-розового цвета, псевдоэозинофилы - в виде клеток округлой формы с бесцветной цитоплазмой и сегментированным ядром, хроматином светло-фиолетового цвета, светло-розовой зернистостью в форме веретена с острым концом, лимфоциты - в виде клеток округлой формы, с цитоплазмой голубого или серо-голубого цвета, ярко выраженной перинуклеарной зоной, ядро округлое, фиолетово-розового цвета, моноциты - в виде клеток угловато-округлой формы с протоплазмой от голубоватого до серовато-синего цвета, иногда с вакуолями, ядро различной формы, иногда эксцентрично расположенное, тромбоциты - в виде мелких клеток овальной формы с округлым ядром сине-фиолетового цвета, вокруг которого выделяется более светлая перинуклеарная зона, и цитоплазмой, окрашенной в цвета от нежно-розового до серовато-голубого.

Однако указанное решение не позволяет достоверно выявлять наличие бластных клеток, в частности, посредством количественного описания структуры хроматина ядра клеток крови для снижения ошибки их классификации.

Известно решение [2] для определения эффективности противоопухолевого лечения, включающего патоморфологическое исследование результатов противоопухолевого лечения, отличающееся тем, что проводят ультраструктурное исследование раковой опухоли ректосигмоидного отдела, сигмовидной кишки после аутогемохимиотерапии, выявляют некроз, выраженный апоптоз, большое количество активных лимфоцитов, фибриллогенез, дистрофические изменения в сосудах, явления эктазии, что свидетельствует о необратимых некротических изменениях в раковых клетках и их гибель, замещение некротизированных опухолевых пластов. При исследовании рака прямой кишки после аутогемохимиотерапии в сочетании с СВЧ-гипертермией на уровне электронной микроскопии выявляют однотипные с вышеперечисленными факторы некроза, но с большей степенью выраженности, в сохранившихся раковых клетках ядерный хроматин конденсирован, в цитоплазме процесс маргиналии, лизис и порциальные некрозы различной величины, обнаруженные изменения в клетках свидетельствуют о снижении синтеза нуклеиновых кислот и белка в ядрах, нарушении проницаемости цитоплазматической мембраны и, как следствие, - изменений в цитоплазме, затем на этом же материале после указанного лечения выполняют иммуногистохимическое исследование: проводят реакции с маркерами факторов пролиферации Ki-67, PCNA, ЭМА, РЭА, наблюдают положительную реакцию в виде отчетливого окрашивания, выявляют экспрессию маркеров, связанных с факторами пролиферации, маркеры соединительной ткани, что свидетельствует о блокаде маркеров эндотелия, базальных мембран, коллагена IV типа, подавление ангиогенеза, наличие сосудов капиллярного типа, гиперпластические изменения в эндотелии, а также о пролиферативных процессах в сосудистом русле.

В указанном решении отсутствует комплексный анализ и обоснованные заключения о наличии бластных клеток в периферической крови, а процедура обследования весьма трудоемка.

Известно также решение, согласно публикации [3], где описан стандартный состав компьютерного анализатора изображений. Прибор состоит из светового микроскопа, цветной цифровой видеокамеры, платы захвата изображения (фреймграббер), компьютера с программным обеспечением (рис. 1). Микроскоп оснащен оборудованием для перемещения и фокусировки препарата - моторизованным столиком, способным передвигаться во всех плоскостях. Блок управления позволяет программно управлять перемещениями столика и соединен с компьютером. Автоматическое сканирование мазка крови обычно состоит из двух, вообще говоря, независимых этапов: анализа эритроцитов в тонкой части мазка и формирования выборки лейкоцитов. Основные временные затраты связаны именно с поиском лейкоцитов.

Данное решение не оптимально для выявления особенностей структуры хроматина ядра при автоматизации процесса анализа, а также имеет ограничения по использованию и не оптимальную конструкцию по связям элементов.

Также известно решение [4]. Согласно публикации «На изображении ядро лейкоцита представляет собой оптически плотное образование, цвет… Это связано как с высокой вариабельностью клеток и клеточных структур, так и с высоким… На изображениях препаратов крови, такими элементами являются только ядра лейкоцитов».

Решение не оптимально для выявления особенностей структуры хроматина ядра при автоматизации процесса анализа, а также имеет ограничения по использованию.

Также известно техническое решение [5] для автоматического обнаружения бластных клеток в периферической крови, где описываются средства автоматизированного микроскопического анализа, ориентированные на поддержку принятия решений по идентификации бластных клеток при исследовании препаратов периферической крови на основе компьютерной обработки изображений для выявления онкологических заболеваний.

Однако указанное решение не позволяет выявлять особенности структуры хроматина ядра клеток крови, необходимые для различения лейкоцитов по разным типам клеток.

Известно решение для автоматизированной диагностики острых лейкозов [6].

По мнению заявителя, указанное решение является наиболее близким аналогом заявленного решения - прототипом.

Однако указанное решение не оптимально для выявления особенностей структуры хроматина ядра при автоматизации процесса анализа в связи с тем, что не обеспечивает однозначное отнесение клеток к известным типам (В1).

Технический результат заявленного решения достигается тем, что в способе автоматизированного анализа клеток крови посредством описания лейкоцитов на основе оптических особенностей структуры ядер, включающем представление изображения в компьютерном анализаторе изображений, отличающемся тем, что определяют количественные характеристики клетки крови, значения которых получают расчетным путем на основании измерений, выполненных по микроскопическим изображениям внутренних структур ядра клетки крови, и при этом рассчитываемые характеристики определены таким образом, чтобы соответствовать тем качественным признакам структуры хроматина ядра клетки крови, которые используют врачи при визуальном анализе микроскопических изображений мазков крови, при этом представляют изображения ядра клетки крови в виде совокупности светлых и темных объектов - структурных элементов, отражающих такие визуально наблюдаемые в микроскопическом изображении характерные объекты анализа, как «зерна» в изображении грубой структуры хроматина, «ячейки» в сетчатой структуре хроматина; выделение светлых и темных структурных элементов в изображении ядра клетки крови выполняют путем сегментации, сочетающей бинаризацию с различными уровнями порогового ограничения с применением логических функций конъюнкции и дизъюнкции для объединения частей объектов ввиду того, что один уровень может представлять только часть объекта, причем для количественного описания выделенных структурных элементов соответствующих оптическим характеристикам структуры ядра клетки крови измеряют следующие морфологические характеристики объектов: площадь S, средний радиус Ra, среднеквадратический радиус Rms, максимальный Rmax и минимальный радиусы Rmin, момент инерции Mi, относительный момент инерции Kmi (отношение момента инерции объекта к моменту инерции равновеликого круга), относительный периметр Кр (отношение половины периметра к корню из площади, умноженной на π), средний диаметр Фере Da, максимальный Dmax, минимальный Dmin и среднеквадратический Dms диаметр Фере, Kd - отношение максимального диаметра Фере к минимальному диаметру Фере; для группы структурных элементов ядра клетки крови рассчитывают количественные характеристики клетки крови: Sda - сумма средних диаметров Фере, Sf - сумма коэффициентов формы, Srms - сумма среднеквадратических радиусов; Sdms - сумма среднеквадратических диаметров, Smir - сумма относительных моментов инерции объектов; в дополнение количественных характеристик клетки крови рассчитывают статистические оценки параметров распределения значений морфологических характеристик, по выборке выделенных на изображении ядра клетки структурных элементов:

где Xi - значение морфологической характеристики X для i-го структурного элемента ядра клетки крови, под X понимается одна из морфологических характеристик, рассмотренных выше, - S, или Ra, или Ra, или Rms, или Rmax, или Rmin, или Mi, или Kmi, или Kp, или Da, или Dmax, или Dmin, или Dms, или Kd; n - количество структурных элементов, выделенных на изображении ядра клетки крови.

При практическом применении способа автоматизированного анализа клеток крови посредством описания лейкоцитов на основе оптических особенностей структуры ядер рассчитанные количественные характеристики исследуемой клетки крови соотносятся (сравниваются) с соответствующими количественными характеристиками клеток крови на изображениях в базе эталонов - образцов клеток крови разных классов (лимфоцитов, или лимфоидных клеток, или моноцитов, или моноцитоидных клеток, или промиелоцитов, или миелоцитов, или атипичных мононуклеаров, или бластов (в том числе или лимфобластов, или миелобластов, или монобластов, или мегакариобластов, или эритробластов)), в результате чего находится класс клеток крови, эталон которых по рассчитанным количественным характеристикам наиболее близок к исследуемой клетке крови, на основе этого принимается решение об отнесении исследуемой клетки к классу или лимфоцитов, или лимфоидных клеток, или моноцитов, или моноцитоидных клеток, или промиелоцитов, или миелоцитов, или атипичных мононуклеаров, или бластов (в том числе или лимфобластов, или миелобластов, или монобластов, или мегакариобластов, или эритробластов)

Для автоматизации процесса классификации клеток крови в анализаторе изображений определяются количественные характеристики клеток крови, значения которых получаются расчетным путем на основании измерений, выполненных по микроскопическим изображениям ядер клеток, и при этом расчетные характеристики соответствуют тем качественным признакам структуры хроматина, которые используют врачи при визуальном анализе микроскопических изображений мазков крови. В ходе исследования мазков крови при диагностике острых лейкозов врачи подсчитывают процентное количество разных типов лейкоцитов и выявляют клетки крови характерные для лейкозов (лимфобласты, миелобласты, монобласты). При формировании модели количественного описания структуры хроматина в предлагаемом способе использованы такие качественные оптические признаки структуры хроматина ядра клеток крови, как грубость, сетчатость и нежность хроматина.

Фиг. 1. Изображения клеток крови: а) бластная клетка, с указанием области D, содержащей светлый структурный элемент; б) лимфоцит с грубой структурой хроматина.

Предлагаемый способ основан на представлении изображения ядра в виде совокупности светлых и темных объектов - структурных элементов (Фиг. 1а, б). Эти структуры наблюдаются в оптическом диапазоне длин волн и характеризуются такими параметрами, как размер зерен в изображении грубой структуры хроматина, размер ячейки в сетчатой структуре. Иллюстрация разных типов хроматина приведена на Фиг. 1а (изображение бластной клетки с сетчатой структурой хроматика ядра) и Фиг. 1б (изображение лимфоцита с грубой структурой хроматина ядра).

Выделение светлых и темных структурных элементов в изображении ядра клетки предложено выполнять путем сегментации, сочетающей бинаризацию с различными уровнями порогового ограничения с применением логических функций конъюнкции и дизъюнкции для объединения частей объектов.

Фиг. 2, а) изображение бластной клетки с указанием области D со светлым структурным элементом и линии АВ для анализа изменения яркости в точках этой линии (здесь линия АВ приводится для иллюстрации характера яркостных изменений изображения ядра по точкам этой линии); б) график зависимости яркости изображения ядра от координаты x по линии АВ, Y - значение яркости, выраженное в условных единицах 7G[0,255], x - значение пространственной координаты точек изображения по линии АВ, выраженное в мкм.

На Фиг. 2 представлено изображение бластной клетки а) и соответствующий ему профиль яркости по линии АВ б). Светлому структурному элементу в области D Фиг. 2 а) на графике Фиг. 2 б) соответствует локальный экстремум функции яркости и Фиг. 3 пример получившихся структур.

Последовательность действий при формировании количественного описания структурных элементов ядра клетки: приготовленный стандартный окрашенный препарат мазка крови размещается на предметном столике микроскопа и устанавливается освещение микроскопа. Таким образом, система подготавливается к работе. При помощи автоматизированного привода управления предметного столика препарат позиционируется так, чтобы клетка крови оказалась в поле наблюдения через объектив тринокуляра микроскопа с закрепленной камерой. Посредством автоматизированного управления привода управления предметного столика настраивается максимальная резкость изображения клетки крови и подается сигнал на электронную регистрацию изображения клетки. По полученному изображению ядра клетки формируется множество структурных элементов, отвечающих оптическим характеристикам хроматина ядра рассматриваемой клетки, затем рассчитываются характеристики структурных элементов по вышеприведенным формулам. Рассчитанные характеристики сравниваются с характеристиками изображений, хранящимися в базе эталонов типов клеток (лимфоцитов, лимфоидных клеток, моноцитов, моноцитоидных клеток, промиелоцитов, миелоцитов, атипичных мононуклеаров, лимфобластов, миелобластов, монобластов), и по рассчитанным количественным характеристикам находится ближайший эталон типа клетки, на основе этого принимается решение об отнесении клетки к классу или лимфоцитов, или лимфоидных клеток, или моноцитов, или моноцитоидных клеток, или промиелоцитов, или миелоцитов, или атипичных мононуклеаров, или лимфобластов, или миелобластов, или монобластов. Выявленные типы клеток дают основание врачу для вынесения диагностического заключения о возможном наличии у пациента заболевания «острый лейкоз» и необходимости дальнейших диагностических исследований. Например, выявление клеток крови типа миелобластов при анализе периферической крови является основанием для предположения о наличии у пациента заболевания «острый лейкоз» и необходимости проведения дальнейших диагностических исследований костного мозга для установления типа острого лейкоза. В случае выявления клеток «атипичный мононуклеар» и отсутствия бластных клеток врач получает основание для предположений о наличии у пациента заболевания «инфекционный мононуклеоз». Пояснения по тексту заявки.

Для оценки адекватности предложенной модели была сформирована тестовая выборка из 1058 изображений клеток крови, разделенных по 9-ти типам: бластов (462, в том числе миелобластов - 167), пролимфоцитов (55), лимфоцитов (177), лимфоидных клеток (75), моноцитов (32), моноцитоидных клеток (30), промиелоцитов (90), миелоцитов (82), атипичных мононуклеаров (55). Проведен эксперимент по классификации клеток крови на основе структурных элементов и определены ошибки распознавания при дифференцировке клеток крови лейкоцитарного ряда. По результатам эксперимента рассчитаны ошибки классификации для различных сочетаний типов клеток в классифицируемой выборке: 10% для группы бластных и не бластных клеток, 3% для лимфоцитов и миелобластов, 6% для миелоцитов и миелобластов, 7% для моноцитов и миелобластов, 20% для пролимфоцитов и миелобластов, 3% для атипичных мононуклеаров и миелобластов.

По результатам эксперимента к наиболее эффективным среди рассмотренных признаков можно отнести следующие: среднеарифметическое значение Kd - отношение максимального диаметра к минимальному диаметру; Sda - сумма средних диаметров; Sf - сумма коэффициентов формы; Srms - сумма среднеквадратических радиусов; Sdms - сумма среднеквадратических диаметров; Smir - сумма относительных моментов инерции объекта.

В итоге проведенных исследований можно сделать вывод, что предложенный способ позволяет соотнести оптические качественные признаки, используемые врачом при диагностическом исследовании мазков крови, с количественными характеристиками в соответствии с предложенным способом. Использование этих характеристик при автоматической классификации позволит создать систему автоматизированного анализа мазков крови, ориентированной на распознавание бластных клеток и определение их типов для диагностики острых лейкозов. Определение типа клетки, в свою очередь, поможет определить тип острого лейкоза при диагностике острых лейкозов и соответственно проводить более направленное лечение.

Литературные источники:

1. РФ, ФИПС, (19) RU (11) 2002112129 (13) А (51) МПК 7 G01N 1/30 (12) ЗАЯВКА НА ИЗОБРЕТЕНИЕ. По данным на 04.12.2014 состояние делопроизводства: Нет данных. (21), (22) Заявка: 2002112129/13, 06.05.2002 (43) Дата публикации заявки: 27.01.2004. Адрес для переписки: 308015, г. Белгород, ул. Победы, 85, БелГУ, Т.М. Токтаревой (71) Заявитель(и): Белгородский государственный университет. (72) Автор(ы): Липунова Елена Андреевна и др. (54) Способ визуализации форменных элементов крови птиц на одном мазке.

2. РФ, ФИПС, (19) E.U (11) 2001128416 (13) А (51) МПК 7 А61В 10/00. (12) ЗАЯВКА НА ИЗОБРЕТЕНИЕ (21), (22) Заявка: 2001128416/14, 18.10.2001. (43) Дата публикации заявки: 27.06.2003. Адрес для переписки: 344037, г. Ростов-на-Дону, 14 линия, 63, Ростовский научно-исследовательский онкологический институт. (71) Заявитель(и): Ростовский научно-исследовательский онкологический институт, Непомнящая Евгения Марковна, Петров Семен Венедиктович, Гудцкова Татьяна Николаевна (72) Автор(ы): Непомнящая Евгения Марковна и др. (54) Способ определения эффективности противоопухолевого лечения.

3. Обнаружение ядер лейкоцитов на мазке крови с помощью компьютерного анализатора изображений. A.M. Пятницкий ЗАО «Медицинские Компьютерные Системы», www.mecos.ru».

4. Технология выделения лейкоцитов на изображениях препаратов крови. Е.С. Жулькова, Н.Ю. Ильясова и А.В. Куприянов.

5. (19) RU (11) 61890 (13) U1 (51) МПК G01N 33/48 (2006.01) G01N 33/49 (2006.01), (21), (22) Заявка: 2006135515/22, 09.10.2006. (54) Устройство для автоматического обнаружения бластных клеток в периферической крови.

6. Методы и средства автоматизированной обработки микроскопических изображений мазков периферической крови для диагностики острых лейкозов, Автореферат на соискание уч.ст.к.т.н., Москва, 2007, С. 11-12.

Способ автоматизированного анализа клеток крови посредством описания лейкоцитов на основе оптических особенностей структуры ядер, включающий представление изображения в компьютерном анализаторе изображений, отличающийся тем, что определяют количественные характеристики клетки крови, значения которых получают расчетным путем на основании измерений, выполненных по микроскопическим изображениям внутренних структур ядра клетки крови, и при этом рассчитываемые характеристики определены таким образом, чтобы соответствовать тем качественным признакам структуры хроматина ядра клетки крови, которые используют врачи при визуальном анализе микроскопических изображений мазков крови, при этом представляют изображения ядра клетки крови в виде совокупности светлых и темных объектов - структурных элементов, отражающих такие визуально наблюдаемые в микроскопическом изображении характерные объекты анализа, как «зерна» в изображении грубой структуры хроматина, «ячейки» в сетчатой структуре хроматина; выделение светлых и темных структурных элементов в изображении ядра клетки крови выполняют путем сегментации, сочетающей бинаризацию с различными уровнями порогового ограничения с применением логических функций конъюнкции и дизъюнкции для объединения частей объектов ввиду того, что один уровень может представлять только часть объекта, причем для количественного описания выделенных структурных элементов, соответствующих оптическим характеристикам структуры ядра клетки крови, измеряют следующие морфологические характеристики объектов: площадь S, средний радиус Ra, среднеквадратический радиус Rms, максимальный Rmax и минимальный радиусы Rmin, момент инерции Mi, относительный момент инерции Kmi (отношение момента инерции объекта к моменту инерции равновеликого круга), относительный периметр Кр (отношение половины периметра к корню из площади, умноженной на π), средний диаметр Фере Da, максимальный Dmax, минимальный Dmin и среднеквадратический Dms диаметр Фере, Kd - отношение максимального диаметра Фере к минимальному диаметру Фере; для группы структурных элементов ядра клетки крови рассчитывают количественные характеристики клетки крови: Sda - сумма средних диаметров Фере, Sf - сумма коэффициентов формы, Srms - сумма среднеквадратических радиусов; Sdms - сумма среднеквадратических диаметров, Smir - сумма относительных моментов инерции объектов; в дополнение количественных характеристик клетки крови рассчитывают статистические оценки параметров распределения значений морфологических характеристик, по выборке выделенных на изображении ядра клетки структурных элементов:

где Xi - значение морфологической характеристики X для i-го структурного элемента ядра клетки крови, под X понимается одна из морфологических характеристик, рассмотренных выше, - S, или Ra, или Ra, или Rms, или Rmax, или Rmin, или Mi, или Kmi, или Кр, или Da, или Dmax, или Dmin, или Dms, или Kd; n - количество структурных элементов, выделенных на изображении ядра клетки крови.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области медицины и может быть использовано в спорте и восстановительной практике. Мощность нагрузки определяют как момент аэробно-анаэробного перехода при выполнении теста с линейно возрастающей мощностью нагрузки.

Изобретение относится к медицине, а именно к эндокринологии, и может быть использовано для прогнозирования риска развития сахарного диабета 2 типа. Определяют клинико-анамнестические данные: ИМТ, ОТ, АГ, наличие сахарного диабета у близких родственников.

Изобретение касается способа моделирования патологических процессов образования минеральных фаз при патогенной кальцификации коллагеновых и мышечных тканей. Сущность способа заключается в том, что получают минеральные фазы, составляющие основу неорганической компоненты кальцификатов сердечных клапанов человека, в искусственно созданной, приближенной к физиологической среде модельной системе.

Изобретение относится к медицине, а именно к диагностике, и может быть использовано для диагностики перипротезной инфекции суставов. Для этого извлеченные имплантаты интенсивно взбалтывают в рабочем растворе для получения бактериальной взвеси в течение 30 секунд с последующей ультразвуковой обработкой в течение 5 минут, дополнительно интенсивно взбалтывают в течение 30 секунд с последующим высеванием полученной смывной жидкости для посева на питательные среды в соответствии с известными микробиологическими методиками, ежедневно визуально наблюдают за посевами на наличие роста микроорганизмов (аэробы и анаэробы) с дальнейшей идентификацией и определением чувствительности микроорганизмов к антибактериальным препаратами, при этом в качестве рабочего раствора для получения смывной жидкости для посева используют 0,9% раствор NaCl, а визуальное наблюдение за посевами проводят до 14 дней.

Изобретение относится к медицине, а именно к способу определения состояния в образце крови. Способ определения состояния в образце крови, включающий в себя: обеспечение образца центрифугированной крови, разделенной на слои плазмы и эритроцитарной массы; обеспечение измерительного зонда, имеющего насос для аспирации и дозирования; введение измерительного зонда в образец крови вертикально в контейнер с образцами сквозь плазму вниз до расстояния нескольких миллиметров от дна контейнера; измерение давления между образцом и насосом в ходе аспирации или дозирования образца; сравнение измеренного давления с эталонным значением; и подачу сигнала о наличии или отсутствии состояния, где состояние представляет собой состояние ошибки, и, если измеренное значение давления не соответствует эталонному значению, подается сигнал об ошибке, и где состояние ошибки возникает в результате неполного центрифугирования, и где эталонное значение выбрано из группы, состоящей из профиля давления, предварительно выбранного диапазона давлений или наклона предварительно выбранного участка профиля давления.

Настоящее изобретение относится к медицине, а именно к инфекционным заболеваниям, и касается прогнозирования риска развития неврологических осложнений у взрослых больных эритемной формой иксодового клещевого боррелиоза.
Изобретение относится к медицине и может быть использовано для стратификации риска возникновения фибрилляции предсердий у больных с кардиоваскулярной патологией после реконструктивных кардиохирургических операций.

Изобретение относится к медицине, а именно к хирургии печени и может быть использовано для прогнозирования пострезекционной печеночной недостаточности (ППН) в раннем послеоперационном периоде.

Изобретение относится к медицине, в частности к офтальмологии, и предназначено для лечения острых бактериальных послеоперационных эндофтальмитов. Способ включает удаление содержимого витреальной полости путем субтотальной витрэктомии с одномоментной заменой стекловидного тела на раствор BSS, забор содержимого витреальной полости и передней камеры глаза на посев микрофлоры, определение чувствительности к антибиотикам и последующее интравитреальное введение двух антибактериальных препаратов: 1 мг/0,1 мл ванкомицина и 2,0-2,25 мг/0,1 мл цефтазидима.

Изобретение относится к медицине и представляет собой способ оценки величины нестабильности биопроб, который включает взятие биопроб, измерение исходных значений выбранных аналитов в биопробах, при этом для измерений аналитов используют две аналитические системы, первая - в пункте взятия биопроб, а вторая удалена от пункта взятия биопроб, измеряют исходные значения аналитов в биопробах с использованием первой аналитической системы, подвергают биопробы воздействию внешних факторов путём транспортировки из пункта взятия в место нахождения второй аналитической системы, с использованием которой измеряют значения аналитов после воздействия внешних факторов; определяют изменения значений аналитов для каждой биопробы с учётом значений систематического сдвига между аналитическими системами; оценивают величину нестабильности для выбранных аналитов по параметрам статистического распределения изменений значений аналита для совокупности биопроб; судят о приемлемости полученной величины нестабильности по результатам её сравнения с допустимым значением.

Изобретение относится к медицине, а именно к диагностике, и может быть использовано для оценки угрозы формирования гемической анемии у беременных, перенесших обострение цитомегаловирусной инфекции на третьем триместре гестации. Для этого измеряют титр антител к цитомегаловирусу, содержание SH-групп в эритроцитах периферической крови, процентное содержание оксигемоглобина, и при титре антител к цитомегаловирусу 1:1600, снижении в эритроцитах периферической крови SH-групп до 3,00±0,02 пикселей/ммк2 и снижении оксигемоглобина до 86,50±1,20% создается угроза формирования у беременных гемической анемии. Способ позволяет оценить угрозу формирования у беременной гемической анемии при простоте его исполнения. 2 ил.

Изобретение относится к медицине, а именно к лабораторной диагностике, и может быть использовано для оценки угрозы для формирования органов плода при повышении содержания 17-гидроксипрогестерона при обострении цитомегаловирусной инфекции на третьем триместре гестации. Для этого гистохимическим методом определяют активность 17-гидроксипрогестерондегидрогеназы на срезах ткани плаценты и измеряют титр антител к цитомегаловирусу в периферической крови, и при росте титра антител класса G к цитомегаловирусу 1:1600 и повышении активности реакции на 17-гидроксипрогестерондегидрогеназу в синцитиотрофобласте ворсинок плаценты до 42,6±3,08 пикселей/мкм2 создается угроза для формирования органов плода в период гестации. Способ позволяет оценить угрозу для формирования органов плода при простоте его исполнения. 2 ил.

Изобретение относится к области медицины, в частности к стоматологии, и предназначено для получения точных количественных данных о видовом составе микроорганизмов пародонтальных карманов. В качестве исследуемого материала используют содержимое пародонтального кармана. Для осуществления предлагаемого способа проводят забор содержимого пародонтальных карманов стерильным бумажным эндодонтическим штифтом размером №25, который вводят в наиболее глубокие участки пародонтального кармана экспозицией не менее 10 сек и затем помещают в пробирку с транспортной средой. Проводят выделение тотальной ДНК из биоматерила, ПЦР в режиме реального времени, при этом используют видоспецифичные праймеры к фрагментам ДНК Porphyromonas gingivalis, Streptococcus oralis, Streptococcus sanguis, Streptococcus sobrinus, Treponema denticola. После этого концентрацию микроорганизмов в исследуемом образце рассчитывают по формуле В=1,7×(Nst×Ε×(Cst-Ct))/V, где: В - концентрация микроорганизмов, копий ДНК/мл; Nst - стандартная начальная концентрация ДНК; Ε - эффективность РТ-ПЦР - число, показывающее, во сколько раз за один цикл изменится количество фрагментов ДНК; Cst - значение порогового цикла стандартного образца; Ct - значение порогового цикла опытного образца; V - объем исследуемой пробы, мл; 1,7 - коэффициент перерасчета. Использование изобретения повышает точность способа за счет определения концентрации пародонтопатогенных бактерий в абсолютных значениях - количество копий ДНК/мл. 3 табл., 2 пр.

Изобретение относится к области ветеринарии и предназначено для диагностики скрытого эндометрита у свиноматок. В цервикально-маточной слизи свиноматок через две недели после опороса определяют показатель активности фермента гамма-глутамилтрансферазы и при выявлении показателя ее активности, составляющего 60 Е/л и более, диагностируют скрытый эндометрит. Использование заявляемого способа позволяет повысить чувствительность метода диагностики, выявлять на раннем этапе проявления патологического процесса и своевременно проводить лечебно-профилактические мероприятия. 2 табл., 2 пр.

Изобретение относится к медицине, а именно к акушерству, гинекологии и эндокринологии. Проводят клиническое обследование пациентки, включающее измерение окружности талии. Проводят иммунологическое исследование крови с определением антимюллерового гормона, пролактина, тиреотропного гормона, антител к тиреоидной пероксидазе методом иммуноферментного анализа. Вычисляют прогностический индекс Z по формуле. При Z более 0 прогнозируют высокую вероятность развития синдрома гиперстимуляции яичников. При Z менее 0 судят об отсутствии данной вероятности. Если Z равен 0, то исследование повторяют через 1 месяц. Способ позволяет провести прогнозирование развития синдрома гиперстимуляции яичников при применении вспомогательных репродуктивных технологий за счет оценки наиболее информативных предикторов. 2 пр.

Изобретение относится к медицине, а именно к пульмонологии, кардиологии и токсикологии, и может быть использовано для диагностики морфофункциональных нарушений миокарда у детей старше 5 лет с бронхолегочными заболеваниями, ассоциированными с воздействием бензола, толуола, фенола, формальдегида. Определяют в пробе крови ребенка концентрации бензола, толуола, фенола и формальдегида. При превышении ее выше фоновой осуществляют определение функциональных и лабораторных показателей. В качестве функциональных показателей определяют: электрофизиологическую функцию миокарда, вариабельность сердечного ритма, сократительную функцию сердца и внутрисердечную гемодинамику, функции клапанного аппарата сердца. В качестве лабораторных показателей определяют: уровень лейкоцитов, антиоксидантной активности АОА, малонового диальдегида МДА, высокочувствительного С-реактивного белка и аполипротеины. При наличии синусовой брадикардии/тахикардии, эйтоническом исходном вегетативном тонусе, сопровождающемся преобладанием активности парасимпатического отдела автономной нервной системы, асимпатикотонической/гиперсимпатикотонической реактивности, наличии повышения систолического давления в легочной артерии, преходящей диастолической дисфункции правого желудочка, а также при превышении уровня лейкоцитов на 20% и более, МДА - в 1,3 раза и более, высокочувствительного С-реактивного белка - в 1,8 раза и более, снижения АОА в 1,2 раза и более и при повышении относительно возрастной физиологической нормы Аполипротеина А1 и снижения коэффициента «Аполипротеин В/Аполипротеин А1» диагностируют морфофункциональные нарушения миокарда у детей старше 5 лет с бронхолегочными заболеваниями, ассоциированными с воздействием бензола, толуола, фенола и формальдегида. Способ позволяет достоверно и информативно провести диагностику морфофункциональных нарушений миокарда, своевременно провести терапию и предупредить развитие осложнений за счет оценки наиболее значимых функциональных и лабораторных показателей. 12 табл., 1 пр.

Изобретение относится к области молекулярной биологии и диагностической медицины. Описан способ определения последовательностей экзонов генов BRCA1 и BRCA2. Способ включает в себя два раунда амплификации экзонов с сайтами сплайсинга генов BRCA1 и BRCA2, секвенирование пулированной ДНК после амплификации с помощью MiSeq Illumina и анализ данных. В первом раунде амплификации для каждого образца ДНК проводят 86 моноплексных полимеразных цепных реакций (ПЦР), после чего продукты амплификации объединяют в эквимолярных количествах и очищают на магнитных частицах. Во второй раунд амплификации используют объединенную ДНК с первого раунда, разведенную 1:1000. На данном этапе происходит включение индексирующих и адаптерных нуклеотидных последовательностей. После этого продукты амплификации снова нормализуют и объединяют в эквимолярных количествах. Секвенирование осуществляют на MiSeq Illumina согласно инструкциям производителя. Изобретение обеспечивает снижение времени и стоимости анализа генов BRCA1/2, а также необходимость малого количества ДНК для выполнения данного анализа. 1 з.п. ф-лы, 3 табл.

Изобретение относится к области медицины, а именно к оториноларингологии. Для прогнозирования абсцесса при остром тонзиллите проводят определение балльного индекса по результатам суммирования баллов. Боли в горле при глотании присваивают 1 балл, инфильтрации передней и (или) задней дужки миндалин - 1 балл, отеку околоминдальной клетчатки - 1 балл, смещению небной миндалины к средней линии - 1 балл, нормальному значению ΡΟΗ - 0 баллов, компенсации эндогенной интоксикации - 1 балл, субкомпенсации эндогенной интоксикации - 2 балла, декомпенсации эндогенной интоксикации - 4 балла. При сумме 4-5 баллов вероятность возникновения абсцесса составляет 0-15%, при сумме 6 баллов вероятность возникновения абсцесса составляет 50-60%, при сумме 8 баллов вероятность возникновения абсцесса составляет 80-90%. Способ позволяет в ранние сроки прогнозировать абсцесс при остром тонзиллите без больших материальных затрат. 1 табл., 3 пр.

Изобретение относится к области медицины, а именно к диагностическим способам в хирургии, сердечно-сосудистой хирургии. Определяют следующие показатели: возраст пациента (ВЗР), уровень окклюзионно-стенотического поражения конечности (Ур), уровень триглицеридов (ТГ), уровень липопротеинов низкой плотности (ЛПНП), полиморфизм генов рецептора к ангиотензину II второго типа (AGTR2:1675) и эндотелиальной синтазе оксида азота (NOS3:894). На основании полученных данных рассчитывают прогностический коэффициент (ПКэомл) как классификационное значение уравнения регрессии по оригинальной формуле. При ПКэомл выше или равном -0,4511 прогнозируют высокую эффективность применения оперативных методов лечения. Способ позволяет повысить точность прогноза эффективности оперативных методов лечения облитерирующего атеросклероза артерий нижних конечностей. 1 ил., 1 табл., 2 пр.

Изобретение относится к области медицины, в частности к токсикологическим исследованиям и может быть использовано для определения формальдегида в моче. Для этого в пробу мочи объемом 1 см3 добавляют 0,1 см3 0,1% водного раствора пентафторбензилгидроксиламина (ПФБГА). Полученный раствор нагревают в виале для парофазного анализа 30 минут при 60°C. Затем проводят газохроматографический анализ паровой фазы на капиллярной колонке с пламенно-ионизационным детектором. Содержание формальдегида определяют по калибровочному графику. Изобретение обеспечивает упрощение процедуры пробоподготовки, сокращение продолжительности анализа, малые объемы анализируемой пробы, низкий расход реагента ПФБГА, возможность применения газохроматографического анализа равновесного пара вместо метода ВЭЖХ. 1 з.п. ф-лы, 3 табл., 3 ил., 1 пр.
Наверх